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分辨率,功耗,屏蔽,响应频率

文章出处:Naichuang 人气: 发表时间:2019-04-08 10:00
传感器的分辨率

测力传感器采用电阻金属箔应变计结合到弹性挠曲元件上构成,是一种无源模拟装置,由于输出信号级别为uV级,因此最终受噪声的干扰,其连续分辨率受限制;
实际上, 分辨率受所使用的电子仪器的类型和质量的限制,而不受传感器本身的限制。 许多好的仪器可以将0.8至1.0微伏/计数作为最小信号电平。
举例说明,假如有一只传感器的灵敏度为3.0mV/V,激励电压给它供电10VDC 那么输出的信号对应满量程为 30mV
如果仪表的换算和显示能力能达到1uV,那么,分辨率可以计算为:

Resolution=1uV/30mV=0.000033F.S.=0.0033%F.S.
直观一点说,如果这只传感器是100N的满量程,那么连上这只仪表之后,它的分辨率是100N*0.000033=0.0033N
所以,简单来说,传感器本身没有分辨率这一参数,它是连续的模拟量输出,通过后端的显示仪表,它才有了分辨率这一概念,传感器的分辨率取决于仪表或者显示设备的最小显示精度;
比如说有几位小数[和仪表的设置以及显示位数功能有关],分度是多少[仪表一般提供1,2,5,10的分度],这些都决定了传感器的分辨率。
当然,使用高精度的数据采集设备在电脑上看数据就可以获得更高的分辨率。

传感器功率消耗

传感器的功率消耗,来自于供电之后传感器电路和结构的热消耗,传感器的弹性体上贴片,由一层非常薄的绝缘环氧树脂隔离弹性体与应变计,一般弹性体的温度比桥路的温度稍微低一点,一只350Ω桥路电阻的传感器,在激励电压为10VDC的情况下,功率消耗超过71mW,由于功率与电压的平放成正比,所以激励电压越高,传感器的功率消耗越大,一般在20VDC的激励作用下,消耗的功率会达到1/4 W ,通常,会消耗18mW@5VDC


屏蔽线接线方式 

屏蔽线是一个很重要的硬件,良好的接地能够有效的屏蔽电磁信号对电缆信号传输的干扰,一般来说,传感器的信号电缆屏蔽层在传感器端是悬空处理的,从而防止形成连续的接地回路;
传感器一般通过与安装结构接触对外壳接地,有效的保证了外壳的静电防护能力,另一端,屏蔽线一般与供电端的设备外壳接地,这样能很好的保证信号传输过程中不受其它电磁信号干扰。

工作频率
传感器的工作频率一般是指它的响应频率,为其自然频率的1/10左右。由传感器的结构体决定,应变计的工作频率可以很高,能达到数百kHz,但是由于结构体的物理特性决定了它的工作频率,不同的结构还具有不同的自然频率,电阻应变式传感器的响应频率一般在300Hz到900Hz不等;


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